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Wetterzentrale Forum Archiv 2006 3. Quartal

Zur potentiellen Labilität

Geschrieben von: Johannes D.
Datum: 2. Juli 2006, 20:28 Uhr

Antwort auf: ALLGEMEIN: Entstehung einer Squall-line (Lobo)

Hi Lobo,

eine schöner Beitrag, der mir doch gleich ein paar Kommentare entlockt ... ;-)

: Grundvoraussetzung für die Entstehung von Squall-lines (wie für allen Typen
: hochreichender Konvektion) ist, dass die „potentielle Labilität“ ausgelöst
: wird.
: Diese zeichnet sich dabei durch folgende Schichtung in der Troposphäre ab: •
: hoher Feuchte- und Wärmegehalt der Luftmasse in den unteren Luftschichten
: (z. B. Theta-E in 850 hPa)
: • Abkühlung und Feuchteabnahme in mittleren Schichten
: • weitere Abkühlung und Zunahme des Feuchtegehaltes in oberen Schichten

: Die Abnahme der Temperatur und der Feuchte in den mittleren Schichten können
: durch den Oberstrom pseudopotentiell kühlerer Luft aus höheren
: Troposphären- oder unteren Stratosphärenschichten (auch unter dem Begriff
: des „Dry Slots“), erklärt werden. Dieser steht im Zusammenhang mit der
: Frontentheorie der „Conveyor Belts“ (= Förderbänder). Der Oberstrom wird
: in der Höhe hinter einem voll entwickelten Tiefdruckgebiet über die
: Bodenkaltfront geführt, was zu einer Labilisierung vor der Kaltfront bzw.
: im Warmsektor führen kann.

Potentielle Labilität in in Europa (oder zumindest Deutschland) ein ziemlicher Renner - dabei spielt sie in den seltensten Fällen eine Rolle. Die Idee stammt von Rossby, der damit Situationen beschrieb, in denen zunächst keine Labilität vorhanden ist, aber durch Hebung welche erzeugt wird. Potentielle Labilität heißt auf englisch auch "convective instability", und "convection" ist in der Physik das, was wir in der Meteorologie als Advektion bezeichnen. Er meinte also großräumige Hebung an Fronten, die, wenn theta-e mit der Höhe abnimmt, zu einer Labilisierung führen kann.

Das, was eigentlich passiert ist, dass Luft mit CAPE auf ihr LFC gehoben wird (im Falle der potentiellen Labilität entstand CAPE durch Hebung). Wenn potentielle Labilität für CAPE verantwortlich ist, hat man zunächst stratiforme Wolken, aus denen dann Quellwolken entstehen (das geschieht gelegentlich bei "Aufgleitniederschlägen"). Das ist NICHT das Szenario, das wir üblicherweise beobachten, wenn es hier zu Gewittern kommt. Normalerweise sind es zunächst isolierte Quellwolken, die in den Himmel schießen. Diese sind ein Resultat von mesoskaliger Hebung in den unteren Schichten (die eben Pakete auf ihr LFC bringt).

Ich glaube, es ist konzeptionell wichtig zu sehen, dass es Hebung in den unteren Schichten ist, die die Konvektion auslöst (wenn CAPE vorhanden ist) und dass es im allgemeinen nicht die Rolle der Hebung ist, CAPE zu erzeugen (potentielle Instabilität).

Somit ist dann Voraussetzung für eine Squall-Line, dass man starkes lineares Forcing in den unteren Schichten hat (wobei letzteres auch durch die Linie selbst erzeugt werden kann - meistens bewegt sich die Linie von der Quelle, die sie ausgelöst hat, weg).

: Ein Indikator für die Stärke der potentiellen Labilität stellt der KO-Index
: dar. Diesen Index kann man entweder aus aktuellen Radiosondenaufstiegen
: oder aus numerischen Modellkarten (z. B. KO-Index und Vertikalbewegung)
: ermitteln. Bei einem KO-Index von 2 und kleiner ist die Atmosphäre
: potentiell labil geschichtet. Besser sind negative Werte, denn je
: niedriger der KO-Index, desto labiler die Atmosphäre.

: Die Auslösung dieser potentiellen Labilität erfordert einen großräumigeren
: Hebungsvorgang. Dieser erfolgt dabei durch
: • PVA-Zunahme mit der Höhe auf Trogvorderseite
: • Hebung durch kräftige WLA in der unteren Troposphäre und Advektion
: trockener und kalter Luft in der Höhe (conveyor belts)
: • orographische und/oder erzwungene Hebung
: • Schwerewellen im Kaltfrontvorfeld
: • Hebung durch thermisch-direkte Zirkulation ausgelöst durch horizontale
: Temperaturunterschiede infolge unterschiedlicher Einstrahlung im
: Frontbereich und dessen Vorfeld (kühl im Niederschlagsbereich der
: Kaltfront, Aufheizung im Vorfeld der Front)
: • Konvergenzzonen vor der Kaltfront („Gewittersack“ in der Bodendruckanalyse)

Es hilft, zwischen groß-skaliger und mesoskaliger Hebung zu unterscheiden. Wenn wir festhalten, dass für isolierte Gewitter (die sich dann linienartig organisieren können) Pakete mit CAPE aus der Grundschicht zu ihrem LFC gehoben werden müssen, sieht man, dass wenige cm/s dafür nicht ausreichen. Also braucht man mesoskalige Hebung, die im Bereich m/s liegt. Wenn man das Radar entsprechend einstellt, kann man diese mesoskaligen Features, an denen die Gewitter entstehen, sogar sehen. DPVA und WLA sind groß-räumige Prozesse, in die die mesoskaligen Zirkulationen eingebettet sind. DPVA und WLA können also die Umgebung für Konvektion präperieren (CINH reduzieren, CAPE vielleicht ein bisschen erhöhen), aber das Auslösen geschieht in der Mesoskala. Obwohl also oft DPVA bei Gewittern auftritt, ist es nicht der Hebungsbeitrag, der dadurch erzeugt wird, der sie auslöst oder aufrechthält!

Viele Grüße,

Johannes

Beiträge in diesem Thread

ALLGEMEIN: Entstehung einer Squall-line -- Lobo -- 2. Juli 2006, 19:18 Uhr
Danke für den klasse Beitrag! Ab zu den ... -- Kaltlufttropfen (80 km sö v Berlin) -- 2. Juli 2006, 19:27 Uhr
Beispielwetterlage: 19.06.06 -- Lobo -- 2. Juli 2006, 19:48 Uhr
Danke, klasse Beitrag! *oT* -- Kaltlufttropfen (80 km sö v Berlin) -- 2. Juli 2006, 19:58 Uhr
Exzellent! -- Bernold Feuerstein (Heidelberg, 310 m) -- 2. Juli 2006, 19:59 Uhr
Re: Exzellent! -- Lobo -- 2. Juli 2006, 20:12 Uhr
Hier noch ein Link: -- Lobo -- 2. Juli 2006, 20:18 Uhr
2 super Beiträge, -- Andreas Kämmer -- 2. Juli 2006, 19:59 Uhr
Squall-line im Alpenvorland 191 Seiten PDF -- Volker_aus_ESW -- 2. Juli 2006, 20:09 Uhr
Re: Squall-line im Alpenvorland 191 Seiten PDF -- Lobo -- 2. Juli 2006, 20:14 Uhr
Sollte auch keine Abwertung sein ;-) -- Volker_aus_ESW -- 3. Juli 2006, 07:13 Uhr
Zur potentiellen Labilität -- Johannes D. -- 2. Juli 2006, 20:28 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Lobo -- 2. Juli 2006, 20:42 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Johannes D. -- 2. Juli 2006, 22:25 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Nordkette -- 2. Juli 2006, 22:35 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Johannes D. -- 2. Juli 2006, 22:45 Uhr
Entschuldigung, aber die AKÜS... -- Gerrit Rudolph -- 2. Juli 2006, 21:02 Uhr
Re: Entschuldigung, aber die AKÜS... -- Björn Hannover 55m -- 2. Juli 2006, 21:27 Uhr
Re: Entschuldigung, aber die AKÜS... -- Johannes D. -- 2. Juli 2006, 22:35 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Wetterfuchs -- 2. Juli 2006, 22:55 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Johannes D. -- 2. Juli 2006, 23:03 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Wetterfuchs -- 3. Juli 2006, 09:05 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Johannes D. -- 3. Juli 2006, 10:34 Uhr
Re: Zur potentiellen Labilität -- Wetterfuchs -- 3. Juli 2006, 12:42 Uhr
Verifikationsstudie zu Indices -- Bernold Feuerstein, Heidelberg (310 m) -- 3. Juli 2006, 11:23 Uhr
komm doch bitte mal in den Chat. *oT* -- Nordkette -- 3. Juli 2006, 11:25 Uhr
Vielen Dank - Ab zu den interessanten Beiträgen :) *oT* -- Stocken -- 2. Juli 2006, 21:05 Uhr
Re: ALLGEMEIN: Entstehung einer Squall-line -- Björn Hannover 55m -- 2. Juli 2006, 21:31 Uhr
Einige Anmerkungen... -- Wetterfuchs -- 2. Juli 2006, 22:33 Uhr
Re: Einige Anmerkungen... -- Lobo -- 3. Juli 2006, 07:56 Uhr
Ganz große Klasse, Lobo... -- diddi, Gifhorn, 54 m (Nds.) -- 3. Juli 2006, 10:23 Uhr

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